شبيه‌سازي شار ذرات آلفاي ساطع‌شده از دختران رادن استنشاق‌شده در مسيرهاي هوايي استوانه‌اي برونشيال ريه با استفاده از كد MCNPX

The flux density simulation of radon progeny alpha particles in the lung bronchial cylindrical airway using MCNPX code

اثرات بيولوژيكي ناشي از استنشاق گاز رادن با برخورد ذرات آلفا و انتقال انرژي اين ذرات به سلول‌ها ارتباط دارد. در اين مطالعه، رويكردي جديد با استفاده از كد MCNPX براي محاسبۀ پارامترهاي تأثيرگذار در ارزيابي اثرات پرتوگيري رادن اتخاذ شده است. با به‌كارگيري كد MCNPX شبيه‌سازي مسيرهاي هوايي استوانه‌اي برونشيال ريه انجام شد و چگالي شار ذرات آلفاي ساطع‌شده از دختران رادن ( 218Po و 214Po) نشسته در سطح داخلي اين مسيرها به‌دست آمد. براساس چگالي شار ذرات آلفاي واپاشي‌شده از 218Po و 214Po در عمق‌هاي مختلف از مسيرهاي هوايي استوانه‌اي برونشيال ريه، كميت‌هاي تعداد برخوردها، تعداد سلول‌هاي جهش‌يافته و دز محاسبه شد. رويكرد محاسبات پارامترهاي مذكور مبتني بر چگالي شار براي اولين بار ارائه مي‌شود كه منجر به ساده‌تر و آسان‌تر شدن محاسبات مي‌گردد. اين پارامترها نقش مهمي در ارزيابي ريسك سرطان ريه ناشي از استنشاق گاز رادن دارند. نتايج به‌دست‌آمده با داده‌هاي تجربي و محاسباتي ساير پژوهشگران جهان نيز مقايسه شد و از تطابق خوبي برخوردار بوده است.

Biological effects of radiation are due to energy deposition arising from the alpha particles hits with cell nuclei. A simulation has been done to calculate the flux density of Radon progeny alpha particles induced from uniform inner surface source distributed in lung cylindrical airway using Monte Carlo method. Number of hits, transformation frequency and dose has been calculated using obtained flux density by MCNPX simulation in various depths. The results have been verified by comparison with those of other models and experimental data. This was for the first time that the flux density has been accounted as an effective parameter to calculate number of hits, transformation frequency, dose and makes these calculations simpler and faster.